Астрономите теоретизират, че когато нашето Слънце беше все още младо, то беше заобиколено от диск от прах и газ, от който в крайна сметка се формираха планетите. Освен това се теоретизира, че по-голямата част от звездите в нашата Вселена първоначално са заобиколени по този начин от „протопланетен диск“ и че в приблизително 30% от случаите тези дискове ще продължат да се превръщат в планета или система от планети.
Обикновено се смята, че тези дискове орбитират около екваториалната лента (известна още като еклиптиката) на звезда или система от звезди. Нови изследвания, проведени от международна група учени, откриха първия пример за двоична звездна система, при която ориентацията беше обърната и дискът орбитира звездите около полюсите им (перпендикулярно на еклиптиката).
Заради тяхното проучване, което наскоро беше публикувано в научното списание природа, екипът разчита на големия милиметър / субмилиметров масив Atacama (ALMA), за да получи изображения с висока разделителна способност на HD 98800, четворна звездна система на около 146,4 светлинни години от Земята. В рамките на тази система те забелязаха вътрешна двоична двойка (HD 98800BaBb) от две звезди, подобни на Слънце, заобиколени от диск с размер на астероид.
Това откритие потвърждава нещо, което преди е било само теория за астрономите, а именно, че някои дискове за отломки може да имат полярна конфигурация. Както каза в прессъобщение на Уорвик д-р Грант М. Кенеди, научен сътрудник на Кралското общество от Университета в Уоруик и водещ автор на изследването:
„Дисковете, богати на газ и прах, се наблюдават около почти всички млади звезди и знаем, че поне една трета от орбитите на единични звезди образуват планети. Някои от тези планети в крайна сметка се подравняват със завъртането на звездата, така че ние се чудихме дали подобно нещо може да е възможно и за обиколни планети. Известност от динамиката означава, че трябва да е възможно така нареченото полярно разместване, но досега нямахме доказателства за несъгласувани дискове, в които тези планети могат да се образуват. "
Макар че е трудно да се наблюдава с помощта на конвенционална оптика, дисковите отломки са сравнително лесни за изследване в радио и далечната вълна (т.е. милиметър и субмилитър) дължини на вълните, поради цялата радиация, която поглъщат от своите родителски звезди. Д-р Кенеди и неговите колеги изследователи разчитаха на известната способност на ALMA да изучава обекти в тези дължини на вълната, за да определи ориентацията на протопланетарния циркулаторен диск HD 98800BaBb.
Орбитата на двоичното вече беше известна благодарение на предишни изследвания, които определиха как звездите орбитират една спрямо друга. Чрез комбиниране на това с данните, получени от ALMA, д-р Кенеди и неговият екип успяха да установят, че ориентацията на дисковете за отломки е в съответствие с идеално полярна орбита. Това означаваше, че докато двете звезди обикалят една около друга на една равнина, дискът орбитира в равнина, перпендикулярна на тях.
Най-вълнуващият аспект на тази находка според д-р Кенеди е, че тя демонстрира, че планетите могат да се образуват при коренно различни условия от тези, с които сме запознати. Както той каза:
„Може би най-вълнуващото в това откритие е, че дискът показва някои от същите подписи, които приписваме на растежа на праха в дискове около единични звезди. Приемаме това, за да означава, че формирането на планетата може да започне поне в тези полярни циклични дискове. Ако останалата част от процеса на формиране на планетата може да се случи, може да има цяла популация от неправилно подредени циклични планети, които тепърва ще откриваме, и неща като странни сезонни вариации, които трябва да вземем предвид. "
„Странно“ със сигурност е точно описание! Представете си, ако желаете, планетите, където през нощта се появява ярък пръстен, достигат от дъното на хоризонта и се простират докрай над главата. Дневният цикъл също би бил много различен, тъй като двете звезди се движат по небето вертикално и хоризонтално в течение на една година. И в определени периоди на годината само една звезда би била видима, докато се обикаляха около тях.
Полярната конфигурация ще означава също някои необичайни сезонни вариации, при които различните географски ширини ще получат повече или по-малко осветеност през целия орбитален период на планетата. В комбинация със собственото въртене на планетата температурите и дневната светлина биха се различавали значително около екватора. В зависимост от орбиталния период, полярните региони могат да изпитват лято и зими години наред.
Това последно откритие показва, че освен че има екзотични композиции и среда, извън слънчевите планети могат да изпитват и екзотични орбити. Даниел Прайс, доцент и бъдещ сътрудник на ARC в Центъра за астрофизика Monash (MoCA) и съавтор на документа, обясни:
„Ние мислехме, че други слънчеви системи ще се образуват точно като нашата, като планетите се движат в една и съща посока около едно слънце. Но с новите изображения виждаме въртящ се диск от газ и прах, обикалящ около две звезди. Беше доста изненадващо да открием, че този диск орбитира под прав ъгъл спрямо орбитата на двете звезди. Невероятно е, че още две звезди бяха видени на орбита на този диск. Така че, ако планетите са родени тук, на небето ще има четири слънца! ”
Освен че е първи научен, който валидира прогнозите, направени от астрономите, това последно откритие би могло да ни научи и на много за това как планетите могат да се формират в други слънчеви системи. Тъй като орбиталните и дневните цикли са основен фактор, когато става въпрос за живота на Земята, може би тази система и други подобни могат също да ни научат на нещо или две за това как животът може да възникне на други планети.
